JP2019197003A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テーブル上に配置された被撮像物の傾き補正をより短時間で手間を少なく実現可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】制御装置２０は、ターンテーブル１４を回転させつつ被撮像物ＷのＸ線透過像を撮影することにより収集されるＸ線透過データからボリュームデータを生成し、ボリュームデータを用いて被撮像物Ｗの断層像を再構成するように構成される。入力装置４０は、表示装置３０に表示される断層像において、被撮像物Ｗの任意の点を利用者が指定するのに用いられる。制御装置２０は、複数の断層像において入力装置４０により３点が指定されると、指定された３点により定まる平面に基づいて被撮像物Ｗの断層像を生成し、生成された断層像を表示するように表示装置３０を制御する。【選択図】図１

Description

この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関する。

Ｘ線源とＸ線検出器との間に配設されたテーブル上に載置される被撮像物のＸ線透過像を撮影し、撮影されたＸ線透過像から被撮像物の断層像を再構成して表示可能なＸ線ＣＴ装置が知られている。

特開２００５−３００４３８号公報（特許文献１）には、そのようなＸ線ＣＴ装置が開示されている。このＸ線ＣＴ装置においては、被撮像物が載置されたターンテーブルを回転させつつ被撮像物のＸ線透過像を撮影することにより３６０度分のＸ線透過データが収集され、収集されたＸ線透過データから被撮像物の断層像が再構成される。

このＸ線ＣＴ装置では、所謂ＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction：任意断面再構成）機能によって、ターンテーブルの回転軸に直交する平面に沿った断層像（水平断層像）、及び、水平断層像に垂直な任意の断層像（縦断層像）を表示装置に表示することができる。また、所謂ダブルオブリーク機能によって、縦断層像上で利用者が切断位置を指定することにより、縦断層像に垂直で、かつ、指定された切断位置での断層像（ダブルオブリーク像）を表示装置に表示することができる。

そして、このＸ線ＣＴ装置では、ダブルオブリーク像に平行な連続ダブルオブリーク断層像群が生成され、その生成された連続ダブルオブリーク断層像群に基づいて、再度ＭＰＲ機能により、連続ダブルオブリーク断層像群に垂直な断層像、及び、その断層像上で指定された任意の切断位置での断層像（ダブルオブリーク像）を表示装置に表示することができる（特許文献１参照）。

特開２００５−３００４３８号公報

表示装置に表示された断層像が所望の方向と異なる場合に、被撮像物を載置し直すことなく傾きを補正したい場合がある。特許文献１に記載のＸ線ＣＴ装置は、連続ダブルオブリーク断層像群に基づいて再度ＭＰＲ機能により断層像を表示可能とするものであり、被撮像物を載置し直すことなく傾きを補正可能とするものである。

しかしながら、特許文献１に記載のＸ線ＣＴ装置では、連続ダブルオブリーク断層像群に基づいて生成される断層像は、ある１軸の方向に対して傾きが補正されたものである（たとえば、２つの縦断層像のうちの１つの断層像に垂直な軸周りの補正）。意図した方向に傾きが補正された断層像に基づいて任意のダブルオブリーク像を生成可能とするためには、もう１軸の方向に対しても傾きを補正する必要がある（もう１つの縦断層像に垂直な軸周りの補正）。

すなわち、特許文献１に記載のＸ線ＣＴ装置では、意図した方向に傾きを補正して所望の断層像を生成可能とするためには、上記の傾き補正処理を２回繰り返し行なう必要があり、処理時間が長くなるとともに、切断位置の指定操作が増加する等の手間が多くなる。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、テーブル上に配置された被撮像物の傾き補正をより短時間で手間を少なく実現可能なＸ線ＣＴ装置を提供することである。

この発明によれば、Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線撮影装置と、制御装置と、表示装置と、入力装置とを備える。Ｘ線撮影装置は、Ｘ線源とＸ線検出器との間に配設されたテーブル上に載置される被撮像物にＸ線源からＸ線を照射して、被撮像物のＸ線透過像を撮影するように構成される。制御装置は、被撮像物に対してＸ線の照射方向を相対的に回転させつつ被撮像物のＸ線透過像を撮影することにより収集される被撮像物のＸ線透過データから、被撮像物のボリュームデータを再構成し、ボリュームデータを用いて被撮像物の断層像を生成するように構成される。表示装置は、被撮像物の断層像を表示する。入力装置は、表示装置に表示された被撮像物の断層像において、被撮像物の任意の点を利用者が指定するのに用いられる。制御装置は、被撮像物の複数の断層像において入力装置により３点が指定されると、その指定された３点により定まる平面に基づいて被撮像物の断層像を生成する。そして、制御装置は、生成された断層像を表示するように表示装置を制御する。

このＸ線ＣＴ装置においては、複数の断層像において入力装置により任意の３点を指定することによって所望の方向の平面を設定し、設定された平面に基づいて被撮像物の断層像が生成され、表示装置に表示される。このように、このＸ線ＣＴ装置においては、１軸毎に２回傾き補正を行なうことなく、入力装置により３点を指定する１回の入力操作で傾きを補正することができる。したがって、このＸ線ＣＴ装置によれば、テーブル上に配置された被撮像物の傾き補正をより短時間で手間を少なく実現することができる。

好ましくは、制御装置は、被撮像物の第１の断層像において入力装置により３点のうちの少なくとも２点が指定され、かつ、第１の断層像と異なる第２の断層像において入力装置により３点のうちの残余の点が指定されると、その指定された３点により定まる平面に基づいて被撮像物の断層像を生成する。

このＸ線ＣＴ装置によれば、１つの断層像において入力装置により２点まで指定できるので、入力装置から３点を指定する手間をより少なくすることができる。

また、好ましくは、制御装置は、被撮像物の互いに異なる３つの断層像において、入力装置により３点が１つずつ指定されると、その指定された３点により定まる平面に基づいて被撮像物の断層像を生成する。

このＸ線ＣＴ装置によれば、互いに異なる３つの断層像において入力装置により１点ずつ指定できるので、より柔軟に平面を設定して傾きを補正することができる。

好ましくは、制御装置は、テーブルを回転させる場合の回転軸、又はテーブルを中心にＸ線源及びＸ線検出器を回転させる場合の回転軸に直交する平面に沿う複数の断層像において３点が指定されると、その指定された３点により定まる平面と平行な断層像を生成する。

このＸ線ＣＴ装置によれば、回転軸に直交する平面に沿う水平断層像上で入力装置により所望の３点を指定する入力操作を行なうだけで、傾きが補正された断層像を生成することができる。

この発明によれば、テーブル上に配置された被撮像物の傾き補正をより短時間で手間を少なく実現可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。

この発明の実施の形態に従うＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。 ボリュームデータの構成を概念的に示した図である。 表示装置に表示される断層像の一例を示す図である。 ターンテーブル上に載置された被撮像物の概観斜視図である。 入力装置を用いて被撮像物の３点を指定する方法の一例を示す第１の図である。 入力装置を用いて被撮像物の３点を指定する方法の一例を示す第２の図である。 ボリュームデータ上において特定された３点の一例を示す図である。 制御部による傾き補正後に表示装置に表示される断層像の一例を示す図である。 制御部により実行される第１の処理の手順を示すフローチャートである。 制御部により実行される第２の処理の手順を示すフローチャートである。 制御部により実行される第３の処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、この発明の実施の形態に従うＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。図１を参照して、Ｘ線ＣＴ装置１００は、Ｘ線源１０と、Ｘ線検出器１２と、ターンテーブル１４と、制御装置２０と、表示装置３０と、入力装置４０とを備える。

このＸ線ＣＴ装置１００では、Ｘ線源１０とＸ線検出器１２との間にターンテーブル１４が配置され、ターンテーブル１４の載置面に被撮像物Ｗが載置される。なお、以下では、Ｘ線源１０からＸ線検出器１２に向かう光軸Ｌの方向をｘ方向とし、ターンテーブル１４の載置面に含まれる方向であってｘ方向と直交する方向をｙ方向とし、そのｘｙ平面（すなわち、ターンテーブル１４の載置面）と直交する方向をｚ方向とする。ターンテーブル１４の回転軸Ｒは、ターンテーブル１４の載置面と直交しており、その方向はｚ方向と同じである。

Ｘ線源１０は、Ｘ線管を含んで構成され、ターンテーブル１４を挟んでＸ線源１０と対向配置されるＸ線検出器１２に向けて、ｘｙ平面に平行な光軸Ｌを中心として広がるコーン状のＸ線を照射する。

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線源１０から照射されてターンテーブル１４上の被撮像物Ｗを透過したＸ線を検出する二次元の検出器であり、被撮像物ＷのＸ線透過像データを制御装置２０へ出力する。Ｘ線検出器１２には、公知のＸ線検出器を採用可能であり、たとえば、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）や、イメージシンテンシファイアとＣＣＤカメラとを組み合わせた検出器等をＸ線検出器１２として用いることができる。

ターンテーブル１４は、回転軸Ｒ周りに回転可能に構成されており、ターンテーブル１４上に載置された被撮像物Ｗを回転軸Ｒ周りに回転させることができる。そして、このＸ線ＣＴ装置１００では、ターンテーブル１４を回転させながら予め定められた微小角度毎にＸ線源１０及びＸ線検出器１２によりターンテーブル１４上の被撮像物Ｗを撮影することにより、被撮像物Ｗの３６０度分の撮影方向が異なるＸ線透過データが収集される。

なお、このＸ線ＣＴ装置１００は、Ｘ線源１０から照射されるコーン状のＸ線を二次元のＸ線検出器１２によって検出する、所謂コーンビーム型の装置としているが、扇状のＸ線をＸ線源１０から照射し、一次元のラインディテクタで透過Ｘ線を検出する、所謂ファンビーム型の装置で構成してもよい。なお、ファンビーム型を採用する場合には、ファンビームに直交する方向にターンテーブル１４（或いはＸ線源１０及びＸ線検出器１２）が移動可能に構成される。

また、特に図示しないが、Ｘ線源とＸ線検出器との間に配置されるテーブル上に被撮像物を載置し、テーブルを中心にＸ線源及びＸ線検出器を回転させつつ被撮像物のＸ線透過像を撮影することにより３６０度分のＸ線透過データを収集するタイプのＸ線撮影装置によってＸ線ＣＴ装置１００を構成してもよい。その他、Ｘ線源を固定したうえで、Ｘ線源を中心としてＸ線検出器と被撮像物とを連動して回転させ、被撮像物のＸ線透過像を撮影するような構成でもよい。すなわち、本発明では、断層像又は複数の断層像の集積であるボリュームデータを再構成するためのＸ線透過データを収集する機構的な方式は限定されず、被撮像物に対してＸ線の照射方向を相対的に回転させつつ被撮像物を異なる方向から撮影したＸ線透過データが収集できればよい。

制御装置２０は、制御部５０と、記憶部７０とを含む。制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory））と、各種信号を入出力するための入出力バッファとをハードウェアとして含んで構成される（いずれも図示せず）。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開して実行する。ＲＯＭに格納されているプログラムには、制御部５０により実行される各種処理が記されている。

図１では、制御部５０の機能の一例がブロック毎に示されている。すなわち、制御部５０は、撮影制御部５２と、Ｘ線透過データ収集部５４と、ボリュームデータ生成部５６と、表示制御部６０と、入力制御部６２と、平面設定部６４とを含む。

撮影制御部５２は、Ｘ線源１０、Ｘ線検出器１２、及びターンテーブル１４によって構成されるＸ線撮影装置の動作を制御する。利用者によりＸ線撮影の開始が指示されると、撮影制御部５２は、予め設定された微小回転角毎にターンテーブル１４を回転させて被撮像物ＷのＸ線透過像を順次撮影するように、Ｘ線源１０、Ｘ線検出器１２、及びターンテーブル１４の動作を制御する。

Ｘ線透過データ収集部５４は、ターンテーブル１４を回転させつつ順次撮影される被撮像物ＷのＸ線透過像のデータ（Ｘ線透過データ）をＸ線検出器１２から受け、３６０度分のＸ線透過データを記憶部７０のＸ線透過データＤＢ（Database）７２に格納する。なお、Ｘ線透過データは、「ＲＡＷデータ」等と称される場合もある。

ボリュームデータ生成部５６は、Ｘ線透過データＤＢ７２に蓄えられた被撮像物ＷのＸ線透過データから被撮像物Ｗのボリュームデータを生成し、生成されたボリュームデータを記憶部７０のボリュームデータＤＢ７４に格納する。ボリュームデータは、図２に示されるように、各々がたとえばＴｉｆｆ形式のデータを有する多数のボクセル（voxel）によって構成されるデジタル画像データである。なお、図２では、ボリュームデータの一部について１０×１０×１０のボクセルが示されている。ボリュームデータの一つの層を取り出せば、それはその位置の断層像であるので、ボリュームデータは複数の断層像を積み重ねて集積したものと考えることができる。

ボリュームデータは、Ｘ線透過データＤＢ７２に蓄えられた被撮像物Ｗの３６０度分のＸ線透過データから生成され、各ボクセルには、Ｘ線の吸収率によって異なる濃淡を示すデータが格納される。ボリュームデータの生成には、公知の各種手法を採用可能であり、たとえば、Ｆｅｌｄｋａｍｐ法やフィルタ補正逆投影法（ＦＢＰ（Filtered Back Projection）法）等を用いて、Ｘ線透過データからボリュームデータを生成することができる。

表示制御部６０は、ボリュームデータＤＢ７４に格納されたボリュームデータに基づいて、表示装置３０に表示される断層像を生成するための処理を実行する。Ｘ線透過データ収集部５４によりＸ線透過データが収集され、ボリュームデータ生成部５６によりボリュームデータが生成されると、表示制御部６０は、ボリュームデータから、ｘｙ平面に沿う断層像（水平断層像）、水平断層像に垂直な断層像（縦断層像）、及び、縦断層像に垂直でかつ縦断層像上で指定された切断位置での断層像（ダブルオブリーク像）を表示装置３０に表示するための処理を実行する。水平断層像、縦断層像、及びダブルオブリーク像は、入力装置４０から利用者が指定することができる。以下、表示装置３０における断層像の表示態様について説明する。

図３は、表示装置３０に表示される断層像の一例を示す図である。なお、図３には、ターンテーブル１４上に載置された被撮像物Ｗとして、図４の概観斜視図に示されるコンデンサ素子の断層像が示されている。

図３を参照して、表示装置３０は、４つの表示領域３２〜３８を有する。この例では、表示領域３２には、被撮像物Ｗの水平断層像が表示される。被撮像物Ｗのどの位置の水平断層像を表示するかは、利用者が指定可能であり、この実施の形態では、入力装置４０（図示せず）により指定される位置の水平断層像のデータがボリュームデータＤＢ７４から取得されて表示領域３２に表示される。

また、この例では、表示領域３４，３６には、被撮像物Ｗの縦断層像が表示される。表示領域３４には、表示領域３２に表示される切断位置Ｌ１での縦断層像が表示され、表示領域３６には、切断位置Ｌ２での縦断層像が表示される。切断位置Ｌ１，Ｌ２は、表示領域３２において利用者が指定可能であり、この実施の形態では、入力装置４０により指定される切断位置Ｌ１，Ｌ２での縦断層像のデータがボリュームデータＤＢ７４から取得されてそれぞれ表示領域３４，３６に表示される。なお、表示領域３４における切断位置Ｌ３、及び表示領域３６における切断位置Ｌ４は、表示領域３２に表示されている水平断層像の位置を示している。

さらに、この例では、表示領域３８には、ダブルオブリーク像が表示される。どの切断位置でのダブルオブリーク像を表示するかは、表示領域３４又は３６において利用者が指定可能であり、図３では、表示領域３６に表示される切断位置Ｌ５でのダブルオブリーク像が表示されている。この実施の形態では、入力装置４０により指定される切断位置Ｌ５での断層像のデータがボリュームデータＤＢ７４から取得されて表示領域３８に表示される。

図４に示されるように、被撮像物Ｗは、ターンテーブル１４上においてターンテーブル１４の回転軸Ｒに対して傾いて載置されているため、図３に示されるように、表示装置３０には、傾いた状態の被撮像物Ｗに対しての水平断層像、縦断層像、及びダブルオブリーク像が表示されている。

Ｘ線ＣＴ装置１００の利用者としては、傾いていない状態の被撮像物Ｗに対して任意の断層像を表示したい場合がある。このような場合に、ターンテーブル１４上の被撮像物Ｗを載置し直して再度Ｘ線撮影を行なうことも考えられるが、必ずしもターンテーブル１４上で被撮像物Ｗを所望の向きに載置できない場合もある。そのため、被撮像物Ｗを載置し直すことなく傾きを補正して表示装置３０に表示したいとのニーズがある。

表示装置３０の表示領域３８に表示されているダブルオブリーク像は、表示領域３６に表示された断層像に対して指定された切断位置Ｌ５での断層像であり、表示領域３６に表示された断面に垂直な方向（たとえばｘ方向）の軸周りに傾きを補正した断層像である。しかしながら、このダブルオブリーク像は、表示領域３４に表示された断面に垂直な方向（たとえばｙ方向）については、傾きが補正されていないものである。

したがって、表示領域３６に表示された断面に垂直な方向（たとえばｘ方向）の軸周りの補正と、表示領域３６に表示された断面に垂直な方向（たとえばｘ方向）の軸周りの補正とを行なうことによって、傾きが補正された被撮像物Ｗの断層像に対して任意の断層像（ダブルオブリーク像）を生成可能とすることができる。しかしながら、この手法は、上記のように傾き補正の処理を２回行なう必要があり、処理時間が長くなるとともに、切断位置の指定操作が増加する等の手間が多くなる。

そこで、この実施の形態では、被撮像物Ｗの傾き補正をより短時間で手間を少なく実現可能なＸ線ＣＴ装置１００が提供される。具体的には、この実施の形態に従うＸ線ＣＴ装置１００では、被撮像物Ｗの複数の断層像において入力装置４０により被撮像物Ｗの任意の３点を指定可能であり、指定された３点に基づいてボリュームデータ上で平面が設定される。

そして、その設定された平面に平行な断層像を表示装置３０の表示領域３２に表示可能であり、表示領域３２に表示された断層像上で指定される切断位置Ｌ１，Ｌ２での断層像がそれぞれ表示領域３４，３６に表示される。さらに、表示領域３４又は３６において指定される切断位置Ｌ５での断層像（ダブルオブリーク像）が表示領域３８に表示される。

このＸ線ＣＴ装置１００によれば、被撮像物Ｗの３点を入力装置４０から指定することにより任意の方向の平面を設定することができ、その設定された平面に基づいて被撮像物Ｗの断層像が生成されるので、軸毎に２回傾き補正を行なうことなく、入力装置４０により３点を指定する１回の入力操作で傾きを補正することができる。

再び図１を参照して、入力装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置１００の利用者が操作可能であり、たとえば、マウスやキーボード等によって構成される。なお、表示装置３０をタッチパネルディスプレイによって構成し、タッチパネルを入力装置４０としてもよい。

利用者は、入力装置４０を用いてＸ線ＣＴ装置１００に対して各種の指示設定を行なうことができる。具体的には、利用者は、入力装置４０を用いて、表示装置３０の表示領域３２に表示される水平断層像を指定することができる。また、利用者は、入力装置４０を用いて、表示領域３２において切断位置Ｌ１，Ｌ２を指定することができる。また、利用者は、入力装置４０を用いて、表示領域３８に表示されるダブルオブリーク像を生成するための切断位置Ｌ５を表示領域３４又は３６において指定することができる。

そして、この実施の形態に従うＸ線ＣＴ装置１００では、表示装置３０に表示される断層像において、入力装置４０を用いて被撮像物Ｗの任意の３点を指定することができる。より詳しくは、表示装置３０の表示領域３２には、入力装置４０により指定される任意の水平断層像を表示可能であるところ、複数枚（２枚又は３枚）の水平断層像において、入力装置４０を用いて被撮像物Ｗの任意の３点を指定することができる。

図５及び図６は、入力装置４０を用いて被撮像物Ｗの３点を指定する方法の一例を示した図である。図５を参照して、表示装置３０の表示領域３２には、入力装置４０により指定された第ＬＡ１層の水平断層像が表示されている。そして、この例では、表示領域３２において、入力装置４０を用いて、被撮像物Ｗの底面の縁に沿って２点Ｐ１，Ｐ２が指定されている。

図６を参照して、表示領域３２には、入力装置４０により指定された、第ＬＡ１層と異なる第ＬＡ２層の水平断層像が表示されている。そして、この例では、表示領域３２において、入力装置４０を用いて、被撮像物Ｗの底面の縁に沿って３点目の点Ｐ３が指定されている。このような３点の指定により、被撮像物Ｗの底面に沿う平面が設定される。

再び図１を参照して、制御部５０の入力制御部６２は、入力装置４０からの入力に応じた処理を実行する。具体的には、入力制御部６２は、表示装置３０の表示領域３２に表示させる断層像を指定するための入力が入力装置４０から行なわれると、指定された断層像を表示領域３２に表示するように表示制御部６０へ指示する。また、入力制御部６２は、入力装置４０により表示領域３２において切断位置Ｌ１，Ｌ２が指定されると、表示領域３２に表示されている断層像に基づく切断位置Ｌ１，Ｌ２での断層像をそれぞれ表示領域３４，３６に表示するように表示制御部６０へ指示する。さらに、入力制御部６２は、入力装置４０により表示領域３４又は３６において切断位置Ｌ５が指定されると、表示領域３４又は３６に表示されている断層像に基づく切断位置Ｌ５での断層像（ダブルオブリーク像）を表示領域３８に表示するように表示制御部６０へ指示する。

そして、この実施の形態に従うＸ線ＣＴ装置１００では、入力制御部６２は、表示領域３２に表示される複数枚（２枚又は３枚）の水平断層像において入力装置４０により被撮像物Ｗの３点が指定されると、指定された３点の各々についての位置情報を平面設定部６４へ出力する。各点の位置情報は、たとえば、点が指定された断層像を特定可能な情報と、その断層像における点の位置（座標）を示す情報とを含む。

平面設定部６４は、入力装置４０により指定された３点についての位置情報を入力制御部６２から受けると、ボリュームデータ上でその３点の位置を特定し、特定された３点の座標からその３点により定まる平面を算出する。

図７は、ボリュームデータ上において特定された３点の一例を示す図である。図７を参照して、ボクセルＶ１，Ｖ２は、図５に示した第ＬＡ１層の水平断層像が表示装置３０の表示領域３２に表示されているときに指定された点Ｐ１，Ｐ２に対応し、ボクセルＶ３は、図６に示した第ＬＡ２層の水平断層像が表示領域３２に表示されているときに指定された点Ｐ３に対応する。

再び図１を参照して、平面設定部６４は、特定されたボクセルＶ１〜Ｖ３の座標に基づいて、ボクセルＶ１〜Ｖ３を含む平面を設定する。一例として、平面設定部６４は、ボクセルＶ１，Ｖ２をそれぞれ始点及び終点とするベクトルと、ボクセルＶ１，Ｖ３をそれぞれ始点及び終点とするベクトルとの外積を算出することによって、ボクセルＶ１〜Ｖ３を含む平面の法線ベクトルを算出し、その算出された法線ベクトルをもって上記平面を設定する。

入力装置４０により指定された３点に基づく平面が平面設定部６４により設定されると、表示制御部６０は、ボリュームデータＤＢ７４に格納されたボリュームデータに基づいて、平面設定部６４により設定された平面に平行な断層像を表示装置３０の表示領域３２に表示するための処理を実行する。設定された平面に平行などの断層像を表示させるかは、入力装置４０から利用者が指定することができる。

そして、表示制御部６０は、表示領域３２に表示された断面に垂直で、かつ、表示領域３２において指定された切断位置Ｌ１，Ｌ２での断層像をそれぞれ表示装置３０の表示領域３４，３６に表示するための処理を実行する。切断位置Ｌ１，Ｌ２は、入力装置４０から利用者が指定することができる。

さらに、表示制御部６０は、表示領域３４又は３６に表示された断面に垂直で、かつ、表示領域３４又は３６において指定された切断位置Ｌ５での断層像（ダブルオブリーク像）を表示装置３０の表示領域３８に表示するための処理を実行する。

図８は、制御部５０による傾き補正後に表示装置３０に表示される断層像の一例を示す図である。なお、この図８でも、図３と同様に、ターンテーブル１４上に載置された被撮像物Ｗとして、図４の概観斜視図に示されるコンデンサ素子の断層像が示されている。

図８を参照して、表示装置３０の表示領域３２には、平面設定部６４により設定された平面に平行な断層像が表示される。どの位置の断層像を表示するかは、利用者が指定可能であり、この実施の形態では、入力装置４０により指定される位置の断層像のデータがボリュームデータＤＢ７４から取得されて表示領域３２に表示される。

表示領域３４，３６には、表示領域３２に表示される断面に垂直で、かつ、表示領域３２に表示される切断位置Ｌ１，Ｌ２での断層像がそれぞれ表示される。切断位置Ｌ１，Ｌ２は、表示領域３２において利用者が指定可能であり、この実施の形態では、入力装置４０により指定される切断位置Ｌ１，Ｌ２での断層像のデータがボリュームデータＤＢ７４から取得されてそれぞれ表示領域３４，３６に表示される。

表示領域３８には、この例では、表示領域３６に表示される切断位置Ｌ５での断層像（ダブルオブリーク像）が表示されている。切断位置Ｌ５は、表示領域３４又は３６において利用者が指定可能であり、この実施の形態では、入力装置４０により指定される切断位置Ｌ５での断層像のデータがボリュームデータＤＢ７４から取得されて表示領域３８に表示される。

このように、表示領域３２，３４，３６に表示される断層像は、被撮像物Ｗの傾きが補正されたものである。そして、傾きが補正された状態の被撮像物Ｗの断層像において、表示領域３４又は３６において任意の切断位置Ｌ５を指定して表示領域３８に所望の断層像（ダブルオブリーク像）を表示させることができる。

以下、図９から図１１を用いて、制御部５０により実行される処理の手順を説明する。図９は、制御部５０により実行される第１の処理の手順を示すフローチャートである。この第１の処理は、被撮像物Ｗの傾きを補正するための入力装置４０からの３点入力が行なわれる前に実行される。

図９を参照して、制御部５０は、Ｘ線源１０、Ｘ線検出器１２、及びターンテーブル１４によって構成されるＸ線撮影装置を制御し、ターンテーブル１４上に載置された被撮像物ＷのＸ線透過データを収集する（ステップＳ１０）。被撮像物Ｗの撮影は、微小回転角毎にターンテーブル１４を回転させながら行なわれ、３６０度分のＸ線透過データが収集される。そして、制御部５０は、その収集された被撮像物ＷのＸ線透過データを記憶部７０のＸ線透過データＤＢ７２に格納する（ステップＳ１５）。

次いで、制御部５０は、Ｘ線透過データＤＢ７２に蓄えられたＸ線透過データからボリュームデータを生成する（ステップＳ２０）。ボリュームデータは、Ｆｅｌｄｋａｍｐ法やフィルタ補正逆投影法（ＦＢＰ（Filtered Back Projection）法）等の公知の手法を用いて生成される。そして、制御部５０は、生成されたボリュームデータを記憶部７０のボリュームデータＤＢ７４に格納する（ステップＳ２５）。

ボリュームデータが生成されると、制御部５０は、被撮像物Ｗの水平断層像を表示装置３０の表示領域３２に表示するための処理を実行する（ステップＳ３０）。被撮像物Ｗのどの位置の水平断層像を表示するかは、入力装置４０から指定可能であり、制御部５０は、入力装置４０により指定される位置の水平断層像のデータをボリュームデータＤＢ７４から取得して表示装置３０へ出力する。

次いで、制御部５０は、表示装置３０の表示領域３２において指定される切断位置Ｌ１，Ｌ２での縦断層像をそれぞれ表示領域３４，３６に表示するための処理を実行する（ステップＳ３５）。切断位置Ｌ１，Ｌ２は、入力装置４０から指定可能であり、制御部５０は、入力装置４０により指定される切断位置Ｌ１，Ｌ２での縦断層像のデータをボリュームデータＤＢ７４から取得して表示装置３０へ出力する。

続いて、制御部５０は、縦断層像が表示された表示領域３４，３６のいずれかにおいて、入力装置４０により切断位置Ｌ５が指定されたか否かを判定する（ステップＳ４０）。そして、切断位置Ｌ５が指定されたと判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、制御部５０は、指定された切断位置Ｌ５での断層像（ダブルオブリーク像）を表示装置３０の表示領域３８に表示するための処理を実行する（ステップＳ４５）。具体的には、制御部５０は、切断位置Ｌ５が指定された表示領域に表示された断面に垂直で、かつ、切断位置Ｌ５での断層像のデータをボリュームデータＤＢ７４から取得して表示装置３０へ出力する。

図１０は、制御部５０により実行される第２の処理の手順を示すフローチャートである。この第２の処理は、図９に示した第１の処理の実行後において、被撮像物Ｗの傾きを補正するために、入力装置４０から３点を指定して所望の向きの平面を設定するための処理である。このフローチャートに示される一連の処理は、入力装置４０から傾き補正処理の実行が要求されると開始される。

図１０を参照して、制御部５０は、被撮像物Ｗの第１の水平断層像を表示装置３０の表示領域３２に表示するための処理を実行する（ステップＳ１１０）。第１の水平断層像は、入力装置４０から利用者が指定可能であり、制御部５０は、入力装置４０により指定される第１の水平断層像のデータをボリュームデータＤＢ７４から取得して表示装置３０へ出力する。

次いで、制御部５０は、第１の水平断層像が表示された表示領域３２において、入力装置４０により点が指定されたか否かを判定する（ステップＳ１１５）。ここでは、入力装置４０により２点まで指定することができるが、１点のみの指定でもよい。

ステップＳ１１５において入力装置４０により点が指定されたと判定されると（ステップＳ１１５においてＹＥＳ）、制御部５０は、第１の水平断層像と異なる第２の水平断層像を表示領域３２に表示するための処理を実行する（ステップＳ１２０）。この第２の水平断層像も、入力装置４０から指定可能であり、制御部５０は、入力装置４０により指定される第２の水平断層像のデータをボリュームデータＤＢ７４から取得して表示装置３０へ出力する。

次いで、制御部５０は、第２の水平断層像が表示された表示領域３２において、入力装置４０により点が指定されたか否かを判定する（ステップＳ１２５）。第１の水平断層像に対して２点指定された場合には、残りの１点を指定することができる。第１の水平断層像に対して１点だけ指定された場合には、２点まで指定することができるが、１点のみの指定でもよい。

ステップＳ１２５において入力装置４０により点が指定されたと判定されると（ステップＳ１２５においてＹＥＳ）、制御部５０は、合計３点指定済みであるか否かを判定する（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）。３点指定済みであると判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、制御部５０は、ステップＳ１４５へ処理を移行する。ステップＳ１４５については後述する。

ステップＳ１３０においてまだ３点指定されていないと判定されると（ステップＳ１３０においてＮＯ）、制御部５０は、第１及び第２の水平断層像と異なる第３の水平断層像を表示領域３２に表示するための処理を実行する（ステップＳ１３５）。この第３の水平断層像も、入力装置４０から指定可能であり、制御部５０は、入力装置４０により指定される第３の水平断層像のデータをボリュームデータＤＢ７４から取得して表示装置３０へ出力する。

次いで、制御部５０は、第３の水平断層像が表示された表示領域３２において、入力装置４０により点が指定されたか否かを判定する（ステップＳ１４０）。そして、点が指定されたと判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、或いはステップＳ１３０において３点指定済みであると判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、制御部５０は、指定された３点により定まる平面を設定する（ステップＳ１４５）。

具体的には、制御部５０は、指定された３点についての位置情報に基づいてボリュームデータ上でその３点の位置を特定し、特定された３点に対応するボクセルの座標を用いて、特定された３点を含む平面の法線ベクトルを算出する。この算出された法線ベクトルは、設定された平面の方向を特定するための情報（平面情報）であり、制御部５０は、その平面情報を記憶部７０に記憶する（ステップＳ１５０）。

図１１は、制御部５０により実行される第３の処理の手順を示すフローチャートである。この第３の処理は、図１０に示した第２の処理の実行後に実行される。

図１１を参照して、制御部５０は、第２の処理において設定された平面の平面情報を記憶部７０から取得し、その平面情報に基づく断層像を表示装置３０の表示領域３２に表示するための処理を実行する（ステップＳ２１０）。具体的には、制御部５０は、平面情報に示される平面に平行な断層像を表示領域３２に表示するための処理を実行する。平面情報に示される平面に平行な断層像のうちのどの位置の断層像を表示するかは、入力装置４０から指定可能であり、制御部５０は、入力装置４０により指定される位置の断層像のデータをボリュームデータＤＢ７４から取得して表示装置３０へ出力する。

次いで、制御部５０は、平面情報に示される平面に平行な断層像が表示された表示領域３２において指定される切断位置Ｌ１，Ｌ２での断層像をそれぞれ表示領域３４，３６に表示するための処理を実行する（ステップＳ２２０）。切断位置Ｌ１，Ｌ２は、入力装置４０から指定可能であり、制御部５０は、入力装置４０により指定される切断位置Ｌ１，Ｌ２での縦断層像のデータをボリュームデータＤＢ７４から取得して表示装置３０へ出力する。

続いて、制御部５０は、断層像が表示された表示領域３４，３６のいずれかにおいて、入力装置４０により切断位置Ｌ５が指定されたか否かを判定する（ステップＳ２３０）。そして、切断位置Ｌ５が指定されたと判定されると（ステップＳ２３０においてＹＥＳ）、制御部５０は、その指定された切断位置Ｌ５での断層像（ダブルオブリーク像）を表示装置３０の表示領域３８に表示するための処理を実行する（ステップＳ２４０）。具体的には、制御部５０は、切断位置Ｌ５が指定された表示領域に表示された断面に垂直で、かつ、切断位置Ｌ５での断層像のデータをボリュームデータＤＢ７４から取得して表示装置３０へ出力する。

以上のように、この実施の形態においては、複数（２又は３）の断層像において入力装置４０により任意の３点を指定することによって所望の方向の平面を設定し、設定された平面に基づいて被撮像物Ｗの断層像が生成され、表示装置３０に表示される。このように、この実施の形態に従うＸ線ＣＴ装置１００では、１軸毎に２回傾き補正を行なうことなく、入力装置４０により３点を指定する１回の入力操作で傾きを補正することができる。したがって、この実施の形態によれば、ターンテーブル１４上に配置された被撮像物Ｗの傾き補正をより短時間で手間を少なく実現することができる。

また、この実施の形態によれば、入力装置４０により１つの断層像において２点まで指定できるので、入力装置４０から３点を指定する手間をより少なくすることができる。また、この実施の形態によれば、互いに異なる３つの断層像において入力装置４０により１点ずつ指定することもできるので、より柔軟に平面を設定して傾きを補正することができる。

なお、上記の実施の形態では、表示装置３０の表示領域３２において入力装置４０により３点を指定するものとしたが、表示装置３０の他の表示領域において入力装置４０により点を指定可能としてもよい。

また、上記の実施の形態では、Ｘ線透過データから直接ボリュームデータを生成するものとしたが、Ｘ線透過データから水平断層像のデータ（スライスデータ）を生成し、スライスデータをｚ方向に重ね合わせて補間処理を行なうことによりボリュームデータを生成してもよい。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０ Ｘ線源、１２ Ｘ線検出器、１４ ターンテーブル、２０ 制御装置、３０ 表示装置、３２〜３８ 表示領域、４０ 入力装置、５０ 制御部、５２ 撮影制御部、５４ Ｘ線透過データ収集部、５６ ボリュームデータ生成部、６０ 表示制御部、６２ 入力制御部、６４ 平面設定部、７０ 記憶部、７２ Ｘ線透過データＤＢ、７４ ボリュームデータＤＢ、１００ Ｘ線ＣＴ装置、Ｗ 被撮像物、Ｒ 回転軸、Ｌ 光軸。

Claims (4)

1. Ｘ線源とＸ線検出器との間に配設されたテーブル上に載置される被撮像物に前記Ｘ線源からＸ線を照射して、前記被撮像物のＸ線透過像を撮影するように構成されたＸ線撮影装置と、
   前記被撮像物に対して前記Ｘ線の照射方向を相対的に回転させつつ前記被撮像物のＸ線透過像を撮影することにより収集される前記被撮像物のＸ線透過データから、前記被撮像物のボリュームデータを再構成し、前記ボリュームデータを用いて前記被撮像物の断層像を生成するように構成された制御装置と、
   前記被撮像物の断層像を表示する表示装置と、
   前記表示装置に表示された前記被撮像物の断層像において、前記被撮像物の任意の点を利用者が指定するための入力装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記被撮像物の複数の断層像において前記入力装置により３点が指定されると、その指定された３点により定まる平面に基づいて前記被撮像物の断層像を生成し、
   生成された前記断層像を表示するように前記表示装置を制御する、Ｘ線ＣＴ装置。
2. 前記制御装置は、前記被撮像物の第１の断層像において前記入力装置により前記３点のうちの少なくとも２点が指定され、かつ、前記第１の断層像と異なる第２の断層像において前記入力装置により前記３点のうちの残余の点が指定されると、前記被撮像物の断層像を生成する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記制御装置は、前記被撮像物の互いに異なる３つの断層像において、前記入力装置により前記３点が１つずつ指定されると、前記被撮像物の断層像を生成する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記制御装置は、前記テーブルを回転させる場合の回転軸、又は前記テーブルを中心に前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を回転させる場合の回転軸に直交する平面に沿う複数の断層像において前記３点が指定されると、その指定された３点により定まる平面と平行な断層像を生成する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。

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